Скольжение (движение)

Часть серии по
Классическая механика
${\ displaystyle {\ textbf {F}} = {\ frac {d} {dt}} (м {\ textbf {v}})}$ Второй закон движения
История Лента новостей Учебники
ветви Применяемый Небесный Континуум Динамика Кинематика Кинетика Статика Статистическая
Основы Ускорение Угловой момент Пара Принцип Даламбера Энергия кинетический потенциал Сила Точка зрения Инерциальная система отсчета Импульс Инерция  / момент инерции Масса Механическая мощность Механическая работа Момент Импульс Космос Скорость Время Крутящий момент Скорость Виртуальная работа
Составы Законы движения Ньютона Аналитическая механика Лагранжева механика Гамильтонова механика Рутианская механика Уравнение Гамильтона – Якоби Уравнение движения Аппеля Механика Купмана – фон Неймана
Основные темы Коэффициент демпфирования Смещение Уравнения движения Законы движения Эйлера Фиктивная сила Трение Гармонический осциллятор Инерциальная  / неинерциальная система отсчета Механика движения плоских частиц Движение  ( линейное ) Закон всемирного тяготения Ньютона Законы движения Ньютона Относительная скорость Жесткое тело динамика Уравнения Эйлера Простые гармонические колебания Вибрация
Вращение Круговое движение Вращающаяся опорная рамка Центростремительная сила Центробежная сила реактивный Сила Кориолиса Маятник Тангенциальная скорость Скорость вращения Угловое ускорение  / перемещение  / частота  / скорость
Ученые Кеплер Галилео Гюйгенс Ньютон Хоррокс Галлей Даниэль Бернулли Иоганн Бернулли Эйлер д'Аламбер Clairaut Лагранж Лаплас Гамильтон Пуассон Коши Раут Liouville Appell Гиббс Купман фон Нейман
Категории ► Классическая механика
v т е

Скольжение - это тип фрикционного движения между двумя соприкасающимися поверхностями. Это можно сравнить с перекатывающимся движением. В подшипниках могут возникать оба типа движения .

Относительному движению или тенденции к такому движению между двумя поверхностями препятствует трение . Трение может повредить или « изнашивать » соприкасающиеся поверхности. Однако износ можно уменьшить за счет смазки . Наука и технология трения, смазки и износа известны как трибология .

Скольжение может происходить между двумя объектами произвольной формы, тогда как трение качения - это сила трения, связанная с вращательным движением несколько дискообразного или другого круглого объекта по поверхности. Как правило, сила трения качения меньше, чем сила , связанная с кинетическим трением скольжения . ^[1] Типичные значения коэффициента трения качения меньше, чем коэффициент трения скольжения. ^[2] Соответственно трение скольжения обычно производит более высокие звуковые и тепловые побочные продукты. Одним из наиболее распространенных примеров трения скольжения является движение тормозных шин автотранспортных средств по проезжей части., процесс, который генерирует значительное количество тепла и звука и обычно принимается во внимание при оценке масштабов шумового загрязнения проезжей части . ^[3]

Трение скольжения [ править ]

Трение скольжения (также называемое кинетическим трением) - это сила контакта, которая сопротивляется скользящему движению двух объектов или объекта и поверхности. Трение скольжения почти всегда меньше, чем трение покоя; вот почему легче переместить объект, когда он начал движение, чем заставить объект начать движение из положения покоя.

${\ Displaystyle F_ {k} = \ mu _ {k} \ cdot N}$

Где F _k , - сила кинетического трения. μ _k - коэффициент кинетического трения, N - нормальная сила .

Примеры трения скольжения [ править ]

• Катание на санях
• Толкание предмета по поверхности
• Потирание рук (Сила трения выделяет тепло).
• Автомобиль скользит по льду
• Автомобиль заносит на повороте
• Открытие окна
• Практически любое движение, связанное с контактом объекта и поверхности.
• Падение с дорожки для боулинга

Движение трения скольжения [ править ]

Движение трения скольжения можно смоделировать (в простых системах движения) Вторым законом Ньютона.

${\ displaystyle \ sum F = ma}$

${\ displaystyle F_ {E} -F_ {k} = ma}$

Где внешняя сила. ${\ displaystyle F_ {E}}$

• Ускорение происходит, когда внешняя сила превышает силу кинетического трения.
• Замедление (или остановка) происходит, когда сила кинетического трения больше, чем сила внешней силы.
  • Это также следует первому закону движения Ньютона, поскольку на объект действует результирующая сила.
• Постоянная скорость возникает, когда на объект нет действующей силы, то есть внешняя сила равна силе кинетического трения.

Движение по наклонной плоскости [ править ]

Распространенная проблема, представленная на вводных уроках физики, - это блок, подверженный трению при скольжении вверх или вниз по наклонной плоскости. Это показано на диаграмме свободного тела справа.

Составляющая силы тяжести в направлении наклона определяется выражением ^[4]

${\displaystyle F_{g}=mg\sin {\theta }}$

Нормальная сила (перпендикулярная поверхности) определяется выражением:

${\displaystyle N=mg\cos {\theta }}$

Следовательно, поскольку сила трения противодействует движению блока,

${\displaystyle F_{k}=\mu _{k}\cdot mg\cos {\theta }}$

Чтобы найти коэффициент кинетического трения на наклонной плоскости, необходимо найти момент, при котором сила, параллельная плоскости, равна силе, перпендикулярной; это происходит, когда блок движется с постоянной скоростью под некоторым углом${\displaystyle \theta }$

${\displaystyle \sum F=ma=0}$

${\displaystyle F_{k}=F_{g}}$ или же ${\displaystyle \mu _{k}mg\cos {\theta }=mg\sin {\theta }}$

Здесь обнаружено, что:

${\displaystyle \mu _{k}={\frac {mg\sin {\theta }}{mg\cos {\theta }}}=\tan {\theta }}$где - угол, под которым блок начинает двигаться с постоянной скоростью ^[5]${\displaystyle \theta }$

Ссылки [ править ]